问题 多选题

在倾角为30°高为h的斜面顶端,将一个小球沿水平方向抛出,抛出时小球的速度v=

2gh
,设小球在空中飞行到达某一位置的位移与水平方向的夹角α,速度与水平方向的夹角为β,则可能有(  )

A.一定是α<β

B.α>30°

C.β>30°

D.若使初速度v<

2
3hg
,小球落到斜面上时,其速度方向与斜面的夹角将不变

答案

A、位移与水平方向的夹角α的正切值为tanα=

y
x
=
1
2
gt2
v0t
=
gt
2v0

速度与水平方向的夹角β的正切值为tanβ=

vy
v0
=
gt
v0

所以tanβ=2tanα,

所以一定是α<β,所以A正确;

BC、当小球落到地面上时,竖直方向上的速度最大,速度与水平方向的夹角也是最大的,

此时,小球的运动的时间为t,

由h=

1
2
gt2,可得

t=

2h
g

所以此时的 tanβ=

vy
v0
=
gt
v0
=
g
2h
g
2gh
=
2gh
2gh
=1,

所以小球在空中某位置时会有β>30°,所以C正确;

此时的tanα=

y
x
=
h
v0t
=
h
2gh
?
2h
g
=
1
2

所以α<30°,所以B错误;

D、当初速度v<

2
3
hg
,小球落到斜面上时,

此时速度与水平方向的夹角β的正切值为tanβ=

vy
v0
=
vyt
v0t
=
2y
x

由于此时的小球落在斜面上,所以

y
x
=tan30°,

所以tanβ=2tan30°,

即速度与水平方向的夹角为定值,所以速度方向与斜面的夹角将不变,所以D正确.

故选ACD.

单项选择题 案例分析题
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